一種dpf柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，該電控裝置包括：電源模塊、信號(hào)采集模塊、微控制單元、電機(jī)監(jiān)控模塊、驅(qū)動(dòng)模塊、CAN通信模塊，所述電源模塊與微控制單元電連接；所述信號(hào)采集模塊與微控制單元電連接；所述微控制單元與CAN通信模塊電連接；所述電機(jī)監(jiān)控模塊與微控制單元電連接；所述驅(qū)動(dòng)模塊與微控制單元電連接；所述CAN通信模塊與發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電連接。本發(fā)明獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，具有電機(jī)保護(hù)功能，控制精度高，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利說明】 一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及內(nèi)燃機(jī)尾氣排放后處理【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]煙塵顆粒是柴油機(jī)尾氣排放中最主要的污染物之一，DPF(Diesel ParticulateFitter，柴油機(jī)顆粒過濾器)柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)是目前用來降低柴油機(jī)煙塵顆粒排放最有效的設(shè)備。傳統(tǒng)的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高昂，不適合對(duì)尾氣排放不達(dá)標(biāo)車輛的改裝。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，該電控裝置獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，適合尾氣排放不達(dá)標(biāo)車輛的改裝，具有電機(jī)保護(hù)功能，控制精度高，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。為達(dá)此目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0004]一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，包括:
[0005]電源模塊，與微控制單元電連接，用于為該電控裝置供電；
[0006]信號(hào)采集模塊，與微控制單元電連接，用于對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并將其傳送給微控制單元；
[0007]微控制單元，與CAN通信模塊電連接，用于根據(jù)信號(hào)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合CAN通信模塊獲取的柴油機(jī)工況信息，完成對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)再生過程的控制；
[0008]電機(jī)監(jiān)控模塊，與微控制單元電連接，用于監(jiān)控油泵電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并將其傳送給微控制單兀；
[0009]驅(qū)動(dòng)模塊，與微控制單元電連接，用于將微控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給油泵電機(jī)、燃油噴射閥和故障燈，驅(qū)動(dòng)油泵電機(jī)、燃油噴射閥以及故障燈工作；
[0010]CAN通信模塊，與微控制單元和發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電連接，用于獲取柴油機(jī)工況信肩、O
[0011]特別地，所述微控制單元采用MC9S12XEP100單片機(jī)。
[0012]特別地，所述電源模塊采用TLE4275電源芯片。
[0013]本發(fā)明提出的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中信號(hào)采集模塊采集DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送到微控制單元，微控制單元根據(jù)信號(hào)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合CAN通信模塊獲取的柴油機(jī)工況信息，完成對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)油泵電機(jī)和燃油噴射閥的控制，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)再生開始、結(jié)束時(shí)機(jī)的判斷，以及整個(gè)再生過程的控制。該電控單元獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，適合尾氣排放不達(dá)標(biāo)車輛的改裝，具有電機(jī)保護(hù)功能，控制精度高，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置結(jié)構(gòu)圖；
[0015]圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置電路框圖；
[0016]圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中信號(hào)采集電路結(jié)構(gòu)圖；
[0017]圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中電機(jī)電流采樣電路結(jié)構(gòu)圖；
[0018]圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中CAN通信電路結(jié)構(gòu)圖；
[0019]圖6是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路結(jié)構(gòu)圖；
[0020]圖7是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置中驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖。

【具體實(shí)施方式】
[0021]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明?？梢岳斫獾氖?，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用于解釋本發(fā)明，而非對(duì)本發(fā)明的限定。另外還需要說明的是，為了便于描述，附圖中僅示出了與本發(fā)明相關(guān)的部分而非全部?jī)?nèi)容。
[0022]請(qǐng)參照?qǐng)D1、圖2所示，圖1是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置結(jié)構(gòu)圖，圖2是本發(fā)明實(shí)施例提供的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置電路框圖。
[0023]本實(shí)施例中DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置包括:電源模塊101、信息采集模塊
102、微控制單元103、電機(jī)監(jiān)控模塊104、驅(qū)動(dòng)模塊105、CAN通信模塊106。
[0024]所述電源模塊101采用Freescale的TLE4275電源芯片，該芯片具有短路保護(hù)功能，可防止熱過載等現(xiàn)象。電源模塊101連接微控制單元103，并且外接24V蓄電池。當(dāng)柴油機(jī)鑰匙打到“0N”檔時(shí)，電控單元上電開始工作。當(dāng)柴油機(jī)鑰匙打到“OFF”檔時(shí)，進(jìn)入斷電處理程序，將需要保存的數(shù)據(jù)保存到微控制單元103的存儲(chǔ)區(qū)內(nèi)。
[0025]所述信號(hào)采集模塊102與微控制單元103電連接，用于對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并將其傳送給微控制單元103。如圖2所示，信號(hào)采集模塊102包括第一信號(hào)采集電路、第二信號(hào)采集電路、第三信號(hào)采集電路、第四信號(hào)采集電路、第五信號(hào)采集電路、第六信號(hào)采集電路，分別用于采集再生請(qǐng)求信號(hào)、DOC下游溫度、DPF上游溫度、DPF下游溫度、油壓信號(hào)、DPF壓差信號(hào)。所述第二至第六信號(hào)采集電路結(jié)構(gòu)圖如圖3所示，包括電阻R31、電阻R32、電容R33、電容R34、二極管D35，其中電容R33為靜電釋放(Electro-Stutic Discharge, ESD)電容；電阻R31為匹配電阻,根據(jù)傳感器型號(hào)不同選擇與之相匹配的阻值；二極管D35用于防止微控制單元103接口電壓過高，損壞微控制單元
103。
[0026]所述微控制單元103采用Freescale的MC9S12XEP100單片機(jī)，根據(jù)信號(hào)采集模塊101采集的數(shù)據(jù)信息完成對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)再生過程的控制。DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)再生過程中，信號(hào)采集模塊101采集DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)的壓力、溫度數(shù)據(jù)信息，并將其發(fā)送到微控制單元103，微控制單元103對(duì)接收的溫度、壓力數(shù)據(jù)信息進(jìn)行分析，同時(shí)結(jié)合通過CAN通信模塊106接收的柴油機(jī)工況信息，判斷是否進(jìn)行再生。當(dāng)判斷需進(jìn)行再生時(shí)，微控制單元103根據(jù)信號(hào)采集模塊101采集的數(shù)據(jù)信息和通過CAN通信模塊106接收的柴油機(jī)工況信息，計(jì)算燃油噴射油量數(shù)值，將其轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送到驅(qū)動(dòng)模塊105，用來驅(qū)動(dòng)油泵電機(jī)、燃油噴射閥和故障燈，向DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)噴入燃油，改變排氣溫度，進(jìn)而改變DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)溫度，點(diǎn)燃捕集的煙塵顆粒，完成累計(jì)顆粒的清楚工作，再生結(jié)束。
[0027]所述電機(jī)監(jiān)控模塊104與微控制單元103電連接，用于監(jiān)控再生過程中油泵電機(jī)的電流和轉(zhuǎn)速，并將其傳送給微控制單元103。當(dāng)電機(jī)的電流或者轉(zhuǎn)速出現(xiàn)異常，微控制單元103及時(shí)監(jiān)測(cè)出相應(yīng)故障，根據(jù)不同狀態(tài)判斷是否需繼續(xù)為電機(jī)供電，避免電機(jī)堵轉(zhuǎn)時(shí)間過長(zhǎng)而導(dǎo)致電機(jī)燒毀、轉(zhuǎn)速不準(zhǔn)等現(xiàn)象，避免了噴射油壓的波動(dòng)。如圖2所示，電機(jī)監(jiān)控模塊包括第一監(jiān)控電路和第二監(jiān)控電路，第一監(jiān)控電路為電機(jī)電流采樣電路，第二監(jiān)控電路為電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路。所述電機(jī)電流采樣電路結(jié)構(gòu)圖如圖4所示，包括電阻R41、電容C42、電阻R43、電容C44、電容C45、電阻R46、電流放大芯片U47，其中電流放大芯片U47型號(hào)為L(zhǎng)M2904，電阻R41的另一端與附圖7中驅(qū)動(dòng)芯片U71的“OUT 2”管腳相連接。電機(jī)開啟，電阻R41采集油泵電機(jī)電流信號(hào)，經(jīng)電流放大芯片U47放大后通過“OUT B”管腳傳送到微控制單元103，微控制單元103判斷油泵電機(jī)是否出現(xiàn)過載、堵轉(zhuǎn)等異?，F(xiàn)象，進(jìn)一步?jīng)Q定是否讓油泵電機(jī)繼續(xù)運(yùn)行。所述電機(jī)轉(zhuǎn)速采樣電路結(jié)構(gòu)圖如圖6所示，包括電容C61、霍爾傳感器Q62、電阻R63、電阻R64，其中電阻R64的另一端連接到微處理控制器103。油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速設(shè)定在3500±50rpm，霍爾傳感器Q62實(shí)時(shí)采集油泵電機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，傳送到微處理控制器103。
[0028]所述驅(qū)動(dòng)模塊105與微控制單元103電連接，將微控制單元103發(fā)送的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給油泵電機(jī)、燃油噴射閥和故障燈。如圖2所示，驅(qū)動(dòng)模塊105包括第一驅(qū)動(dòng)電路、第二驅(qū)動(dòng)電路、第三驅(qū)動(dòng)電路、第四驅(qū)動(dòng)電路，分別用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)上電繼電器、燃油噴射閥、故障燈和油泵電機(jī)。所述驅(qū)動(dòng)電路結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，包括驅(qū)動(dòng)芯片U71，型號(hào)為TLE6228GP，該芯片為NMOS智能功率開關(guān)，具有短路、過電流保護(hù)等功能，可罪性聞。驅(qū)動(dòng)芯片U71具有四路通道，每一路各對(duì)應(yīng)一路驅(qū)動(dòng)電路。其中，驅(qū)動(dòng)芯片U71的輸入端IN1-1N4與微控制單元103連接，驅(qū)動(dòng)芯片U71的輸出端0UT1-0UT4分別與電機(jī)上電繼電器、燃油噴射閥、故障燈、油泵電機(jī)連接，微控制單元103通過程序觸發(fā)IN1-1N4導(dǎo)通，進(jìn)而控制輸出端0UT1-0UT4輸出。同時(shí)，驅(qū)動(dòng)芯片U71的診斷控制端ST1-ST4與微控制單元103連接，微控制單元103由此獲取相關(guān)診斷信息，檢測(cè)油泵電機(jī)是否處于開路、短路等故障狀態(tài)。
[0029]油泵電機(jī)具體啟動(dòng)過程如下:微控制單元103觸發(fā)INl導(dǎo)通，OUTl輸出，電機(jī)啟動(dòng)繼電器RLY2線圈導(dǎo)通，電機(jī)上電。微控制單元103觸發(fā)IN2導(dǎo)通，0UT2輸出，電機(jī)啟動(dòng)。
[0030]燃油噴射閥采用恒流驅(qū)動(dòng)方式，使電流保持Peak&Hold波形，提高燃油噴射閥使用壽命的同時(shí)，降低功耗，減少運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)。
[0031]所述CAN通信模塊106，采用集成IC一TJA1042T收發(fā)器，與微控制單元103和發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電連接，將柴油機(jī)工況信息傳送給微控制單元103進(jìn)行處理。如圖5所示，CAN通?目模塊包括第一 CAN通彳目電路和第二 CAN通彳目電路。所述第一 CAN通彳目電路和第二通/[目電路的電路結(jié)構(gòu)相同，如圖5所示，其均包括電容C51、電容C52、二極管D53、二極管D54、電阻R55、電阻R56、電容C57、共模電感Τ58、電阻R59、電容C510、CAN收發(fā)器U511。其中，二極管D53、二極管D54為雙向瞬態(tài)抑制二極管，用來吸收CAN總線浪涌電壓，起保護(hù)作用；T58為共模電感，用于消除共模的電磁干擾信號(hào)；CAN收發(fā)器U511采用IC一TJA1042T芯片。
[0032]本發(fā)明的技術(shù)方案中DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置獨(dú)立于發(fā)動(dòng)機(jī)電控系統(tǒng)，適合尾氣排放不達(dá)標(biāo)車輛的改裝，具有電機(jī)保護(hù)功能，控制精度高，成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0033]注意，上述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例及所運(yùn)用技術(shù)原理。本領(lǐng)域技術(shù)人員會(huì)理解，本發(fā)明不限于這里所述的特定實(shí)施例，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說能夠進(jìn)行各種明顯的變化、重新調(diào)整和替代而不會(huì)脫離本發(fā)明的保護(hù)范圍。因此，雖然通過以上實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了較為詳細(xì)的說明，但是本發(fā)明不僅僅限于以上實(shí)施例，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的情況下，還可以包括更多其他等效實(shí)施例，而本發(fā)明的范圍由所附的權(quán)利要求范圍決定。
【權(quán)利要求】
1.一種DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，其特征在于包括: 電源模塊，與微控制單元電連接，用于為該電控裝置供電； 信號(hào)采集模塊，與微控制單元電連接，用于對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)信息進(jìn)行采集，并將其傳送給微控制單元； 微控制單元，與CAN通信模塊電連接，用于根據(jù)信號(hào)采集模塊采集的數(shù)據(jù)信息，結(jié)合CAN通信模塊獲取的柴油機(jī)工況信息，完成對(duì)DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)再生過程的控制； 電機(jī)監(jiān)控模塊，與微控制單元電連接，用于監(jiān)控油泵電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，并將其傳送給微控制單元； 驅(qū)動(dòng)模塊，與微控制單元電連接，用于將微控制單元的驅(qū)動(dòng)信號(hào)傳送給油泵電機(jī)、燃油噴射閥和故障燈，驅(qū)動(dòng)油泵電機(jī)、燃油噴射閥以及故障燈工作； CAN通信模塊，與微控制單元和發(fā)動(dòng)機(jī)電控單元電連接，用于獲取柴油機(jī)工況信息。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，其特征在于所述微控制單元采用MC9S12XEP100單片機(jī)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的DPF柴油機(jī)顆粒過濾系統(tǒng)電控裝置，其特征在于所述電源模塊采用TLE4275電源芯片。
【文檔編號(hào)】F01N11/00GK104329141SQ201410592277
【公開日】2015年2月4日 申請(qǐng)日期:2014年10月29日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月29日
【發(fā)明者】臧志成 申請(qǐng)人:凱龍高科技股份有限公司